Como aproveitar o excesso de calor que os painéis solares geram juntamente com a eletricidade é uma questão cada vez mais importante para a indústria.
Na maioria das instalações fotovoltaicas, o calor não é usado para nenhuma finalidade e reduz a produção de energia e a estabilidade do desempenho a longo prazo, embora pesquisadores da Arábia Saudita tenham divulgado nesta semana um dispositivo que possa ser usado para alimentar a destilação. de água sem prejudicar os níveis de geração.
O calor desperdiçado também é um problema, e uma equipe da Universidade de Utah acredita ter encontrado uma maneira de reduzir os limites da geração termelétrica, citando estimativas de até dois terços da energia consumida anualmente nos EUA é desperdiçado como calor.
Existem diferentes estratégias para lidar com esse tipo de calor residual, a maioria das quais ainda está sob investigação. Uma possibilidade é a geração termoelétrica, que pode produzir eletricidade a partir de diferenças temperatura. Acreditava-se que um limite teórico ao processo – o limite do corpo negro proposto por Max Planck há mais de um século – limitava sua utilidade. No entanto, vários estudos realizados nos últimos anos encontraram maneiras de contornar o limite do corpo negro para alcançar taxas mais altas de transferência de energia térmica.
Um avanço
A pesquisa mais recente desse tipo vem da Universidade de Utah. No artigo “A near-field radiative heat transfer device”, publicado na revista Nature Nanotechnology, os cientistas descrevem um chip de 5 × 5 mm composto de duas pastilhas de silício separadas por menos de 100 nanômetros. Com o chip no vácuo, uma superfície é aquecida e a outra é resfriada, gerando eletricidade a partir do fluxo de calor.
Encontrar uma maneira de separar superfícies de silício com menos de um milésimo da espessura do cabelo humano sem tocá-lo foi a chave para o desenvolvimento do dispositivo. «Nenhum corpo pode emitir mais radiação do que o limite dos corpos negros», disse Mathieu Francouer, professor associado de engenharia mecânica da Universidade de Utah. «Mas quando nós vamos para a nanoescala, nós podemos.»
Segundo Francouer, um dispositivo deste tipo poderia canalizar a eletricidade gerada em um aparelho elétrico e aumentar a vida útil da bateria de um laptop ou dispositivo similar em até 50%. Nas instalações solares, o chip poderia aumentar a produção do sistema convertendo o calor da luz solar em eletricidade e mantendo a temperatura operacional do sistema mais baixa, o que impediria sua degradação.
«Você coloca o calor de volta no sistema como eletricidade», disse o professor adjunto. «Agora, estamos jogando na atmosfera. Isso significa que o seu quarto fica quente, por exemplo, e então você tem que usar o ar-condicionado para resfriá-lo, o que desperdiça mais energia «.
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